近年來建築資訊建模(Building Information Modeling, BIM)的發展,除了在建築工程營造(AEC)界產生新的應用,同時也為建築的全生命週管理帶來新的曙光,因此,BIM未來的運用趨勢必當從設計與施工逐步移轉到維運管理階段,並完成全生命週期的循環管理。為能使BIM邁向全生命週期管理,尤其是介入並主導可循環的維運管理階段,BIM的竣工交付應具備分層管理與模型攜帶資訊方法,本所於108年完成「建築維護管理結合建築資訊建模(BIM)之資訊系統開發研究」案,探討BIM應用於維護營運管理系統,以利建築資訊在全生命週期的交換與循環使用,其主要可分為資訊交付、系統開發、系統功能三個面向探討:
一、資訊交付面向
BIM竣工模交付可操作檔案格式依類型劃分為:(1)依據需求取用相關資料標準:COBie涵蓋了生命週期中所需要的相關資料,依據實際需求更新與獲取所需資訊,本研究針對竣工階段所需資料取用,依據COBie資料架構將所需資訊在地化,並做為資料建置準則內容;(2)資料標準名稱在地化:以COBie中的資料標準為依歸,將其名稱在地化,未來資訊應用與資料交換上仍可以透過COBie進行應用,符合國際通用的目標;(3)Data Drop的概念應用: 透過責任矩陣表的概念將生命週期資料,從設計、施工到竣工各階段的資料不斷的累積、更換、刪除或新增,本研究所建構竣工模交付項目及其檔案格式準則表(表1),目標雖然訂定在竣工點交階段最後的資訊內容,仍有部分準則資料是由設計階段(法規資訊)所產生,一併規定在本次交付準則(表1)中的繳交標準資料內容。
表1 竣工模交付項目及其檔案格式準則表
二、系統開發面向
發展真實參數結合建築學習進行智慧維運之管理系統,其架構(圖1)可分為資料輸入、資料處理以及資料輸出。此架構描述雲端視覺化系統運用於建築維運時所需要的各項資訊處理過程、建立各項資訊連結,並提供各項系統服務。
圖1智慧維運管理系統架構
三、系統功能面向
建築智慧維運所需要的管理系統,其系統功能建構時須符合的六項設計原則:
1.輔助決策的三維資訊模型:
當使用者在檢視三維資訊模型,不但能了解到模型中所搭載之建築資訊,同時能獲得結合了維運各種資訊的視覺化空間資訊,所見及所得的檢視模式,系統使用者能快速理解物件與空間之間的關係,進而輔助決策,提升維運效率。
圖2 輔助決策的三維資訊模型
2.搭載服務的物件導向設計:
在建構建築維運系統所需要之建築資訊模型時,除了利用物件導向設計將資訊指向於建築物件上,同時將各個物件視為能提供所需服務的節點,將操作維運系統時所需要的各項功能與服務同步連結。
圖3 搭載服務的物件導向設計
3.真實參數下的動態資料庫:
當蒐集了來自現實建築中各種使用數據與空間資訊,並且將其參數值持續傳輸至資料庫中,此外將資料庫作為系統學習反思經驗的資料來源,此資料庫便成為即時顯示建築使用情況的動態資料庫。
圖4基於真實參數下的動態資料庫
4.建築學習模式可視化比對:
藉由資訊視覺化的轉換將建築學習模式呈現於系統使用者的面前,能有效率地提升資訊的獲得。
圖5 建築學習模式可視化比對
5.脈絡化空間資訊層級整合:
為了涵蓋系統所劃分的各層級資訊,除了對於資訊尺度與服務尺度做結構性規劃,空間必須以脈絡化的方式呈現給使用者,目的在於以多尺度的管理角度檢視系統中三維資訊模型時,能讓使用者意識到服務的涵蓋範圍與檢視角度關聯性。
圖6 脈絡化空間資訊層級整合
6.情境導向下的模組化擴充:
空間的情境是由複雜的參數條件所組成,且情境會隨著使用狀態而變動。因此系統本身不應為封閉性的,應該能進行模組化的擴充,使更多的情境元素能夠納入維運管理所需的情境中。
圖7 情境導向下的模組化擴充
隨著資訊數位技術與建築維護管理的發展,建築全生命週期與物聯網(Internet of Things)的結合已成為未來發展的趨勢,物聯網技術使BIM邁向全生命週期管理,尤其主導著建築資訊得以在全生命週期的交換與循環使用。期許未來進一步應用在大範圍的區域管理,利用BIM轉入地理資訊系統(3D-GIS)進行應用,亦可將區域內大範圍的感應器與建築物內的嵌入式感應器進行聯動,進行室內外整合應用,提升智慧維運管理系統所帶來的效益。